Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Lautsprecher und Raum - wie gut passen sie zusammen? Einfach zu Hause messen.
Im amerikanischen diy-Audio-Forum gab es kürzlich einen interessanten Vorschlag, wie man das Zusammenwirken von Lautsprecher und Raum zu Hause sehr einfach messen und mit den Ergebnissen anderer vergleichen kann. Alles beginnt hier:
http://www.diyaudio.com/forums/multi-way/195124-what-ideal-directivity-pattern-stereo-speakers-156.html#post2737030
(Der ganze Thread zum Thema "Was ist die ideale Richtcharakteristik für Stereolautsprecher?" steckt im übrigen voller wichtiger Erkenntnisse.)
Worum geht es? Man misst zu Hause vom Hörplatz aus beide Lautsprecher zusammen mit einem relativ langen Signal - einmal in Phase und dann mit entgegengesetzter Phase (ein Lautsprecher verpolt). So erhält man zuerst die Summe aus Direktschall und Nachhall im Raum. Bei der zweiten Messung wird dann der Direktschall so gut, wie es der Raum und die Lautsprechersymmetrie zulassen, herausgefiltert. Beim Vergleich erhält man das Maß, um wieviel der Direktschall am Hörplatz über das "Hintergrundgeräusch" herausragt.
Eine wichtige Voraussetzung für das Gelingen: Das Mikrofon muss beim Messen exakt im sweet spot stehen, also so genau wie möglich gleich weit von beiden Lautsprechern entfernt. Sonst funktioniert die Auslöschung nicht optimal. Und die Lautsprecher sollten möglichst gleichen Frequenzgang haben.
Wie macht man es? Vielleicht schildere ich einfach, wie ich gemessen habe. Das macht vieles deutlicher:
Zuerst eine Einzelmessung jedes Lautsprecher, um den Gleichlauf des Paares festzustellen:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5859
Diese Messungen sind bereits vom Hörplatz aus. Gemessen wurde mit Gleitsinus, es gehen aber auch MLS oder periodisches Rauschen. Wichtig ist nur, dass genügend lange (mehrere Sekunden) gemessen wird, damit sich ein statisches Hallfeld aufbauen kann. In Nahfeldmessungen sind meine Lautsprecher bis auf 1-2 dB Unterschied (an wenigen Stellen) gleich.
Ich lege die Impulse beider Messungen übereinander, um die gleiche Entfernung zum Mikro zu kontrollieren:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5860
Ein Impuls ist bereits invertiert. Der Entfernungsunterschied sollte nicht größer als 3 cm sein, damit auch im Hochton noch was sinnvolles rauskommt.
Zum Schluss dann das Ergebnis der gleich- und gegenphasigen Messung im Vergleich:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5861
Man sollte mindestens auf 1/6 Oktave glätten, besser noch 1/3 Oktave, um etwas zu erkennen.
Zum Bass sollten beide Kurven immer weiter auseinander klaffen, da im Tiefbass der räumliche Abstand beider Lautsprecher keine Rolle spielt und sich die gegenphasigen Signale (theoretisch komplett) auslöschen.
In den Höhen signalisiert ein Zusammenlaufen der Kurven, dass die Abstände zu den Lautsprechern nicht genügend gleich waren: Wellenlänge bei 10 kHz ist 3,4 cm. Beträgt der Abstandsfehler die Hälfte davon, gibt es keine Auslöschung bei der gegenphasigen Überlagerung.
Mit einem durchschnittlichen Abstand von > 5dB liege ich nicht schlecht im Feld.
Zum Vergleich noch zwei weitere Beispiele:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5862
Das ist extrem gut. Wie schon der rote Frequenzgang zeigt, wurde hier mit linearphasigem DSP, elektronischer Übersprechkorrektur und Raumbehandlung gearbeitet. Besser geht nicht.
Das Zusammenlaufen ab 3 kHz zeigt aber, dass nicht exakt im sweet spot gemessen wurde.
Beispiel 2:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5863
Wieder ein gut durchschnittliches Verhalten. Allerdings ist der Raum im Tiefton sehr unsymmetrisch (Öffnungen zu benachbarten Räumen), sodass die Schere im Bass nicht auseinanderklaffen kann. Ausserdem ist der Hörabstand deutlich größer als bei mir - also nicht mehr so tief im Nahfeld.
Wer hat Lust, seinen Raum hier auch vorzustellen?
Christoph Gebhard
14.10.2011, 21:13
Hallo Rudolf,
interessant, aber die zu erwartenden Schlüsse der Messungen sind mir noch nicht ganz klar. Wann ist etwas gut und wieso?
Eigentlich betrachtet man doch "nur" den Pegel des Diffusschallfeldes. Gibt es dafür Richtlinien? Wie würde ein schlechtes Zusammenspiel von Raum und Lautsprecher aussehen?
Gruß, Christoph
Hallo Christoph,
das Diagramm lässt mehrere Schlüsse zu.
Der Abstand zwischen beiden Kurven zeigt überschlägig, um wie viel dB der Direktschall am Hörort über den Diffusschall hinausragt. Je größer der Abstand, desto ungestörter sollten die Stereo-Informationen an den Ohren ankommen. 5 dB Abstand sollten über weite Strecken erreichbar sein, wenn man auch Feinheiten hören möchte. In großen behandelten Räumen und mit gerichteten Lautsprechern (Hörner, WGs) sind an die 10 dB drin. Das zeigen zumindest die bisher gezeigten Beispiele aus der diyAudio-Diskussion.
Wenn der Abstand zwischen beiden Kurven stark schwankt - gern im Raummodenbereich, weist das darauf hin, dass bestimmte Raummoden (zu) stark (und wahrscheinlich auch zu einseitig) wahrgenommen werden.
Über den gleichmäßigen Abstand im Hochton kann man die exakte Lage des sweet spots sehr genau bestimmen.
Das Schöne an diesem Messverfahren ist, dass es ganz relativ und ziemlich robust funktioniert (ohne Eichung und lautstärkeunabhängig, wenn man nicht in das Grundrauschen gerät), und dass es sich genau auf den optimalen Hörplatz bezieht (dessen Ausdehnung man durch Messungen an benachbarten Stellen auch prüfen könnte). Ich wüsste kein anderes Verfahren, dass so direkt die STEREO-Qualität sichtbar macht.
Gruß
Rudolf
Christoph Gebhard
15.10.2011, 08:38
Hallo Rudolf,
ok, klingt einleuchtend.
6dB Abstand sollte theoretisch bedeuten, dass man genau an der Grenze zum Hallradius sitzt, oder?
Interessant wäre mal eine Kurve eines "schlechten" Raumes, also zu viel Nachhall im Bass/Grundton, zu wenig im Hochton.
Ich werde demnächt mal bei mir messen...
Gruß, Christoph
Hallo Christoph,
der hier vorgeschlagene Versuch hat mit Direktschall, Diffusschall und dem daraus resultierenden Hallradius nur indirekt zu tun, weil am Hallradius bereits der "worst case" des Szenarios beginnt.
Der Diffusschall ist gegenüber dem Direktschall maximal unkorreliert, sonst wäre er nicht diffus. Dieser Versuch prüft aber ab, wie weit der Schall aus zwei (idealerweise maximal) korrelierten/kohärenten Quellen am Hörort noch korreliert/kohärent ankommt. Diesen Unterschied zu verstehen ist extrem wichtig.
Wenn die Korrelation exakt gegenphasig ist, dürfte am Hörplatz (wir messen hier nur mit EINEM Mikrofon - nicht mit ZWEI Ohren!)) eigentlich überhaupt nichts mehr ankommen, wenn auch die Raumsituation links und rechts der Hörachse ideal symmetrisch wäre. Im Idealfall müsste der Pegel-Abstand zwischen L+R und L-R unendlich groß sein.
Je kleiner der Abstand zwischen beiden Fällen ist, desto weniger kohärent sind die beiden Signale am Hörort. Wenn der Abstand NULL ist, geht das Stereosignal messtechnisch im Diffusfeld unter.
(Ich habe dabei nicht berücksichtigt, dass psychoakustisch natürlich noch mehr geht und dass sich kohärente Signale auf 6 dB addieren, während es inkohärente nur auf 3 dB tun)
Wir testen hier also nicht auf Raumeigenschaften an sich, sondern auf die Symmetrie der Übertragungsqualität zweier Quellen an einen Messort - die Grundlage brauchbarer Stereophonie-Wiedergabe.
Kann mir jemand bis hierher folgen? :rolleyes:
Gruß
Rudolf
Hier noch zwei Beispiele aus diyAudio:
Zuerst die Kategorie "verbesserungsfähig" :denk:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5885
Als rote Linie ist noch der "noise floor" eingefügt.
Hier eine Horn-Installation in einem großen Raum ("loft")
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5884
Wer im Mittel- und Hochton so Stereo hören kann, hat ausgesorgt.:thumbup:
Christoph Gebhard
16.10.2011, 10:37
Kann mir jemand bis hierher folgen? :rolleyes:
Ich versuch`s! Aber mir fällt`s noch schwer. Vor allem die Wertung der Ergebnisse ist mir nicht klar.
Zum besseren Verständnis: Wie würden extreme Beispiele aussehen?
Ein Rundstrahler in einem Raum voller Diffussoren ohne/mit Absorbtion symmetrisch ausgestattet und aufgestellt?
Ein stark bündelndes CD-Konzept in einem Raum voller Diffussoren ohne/mit Absorbtion symmetrisch ausgestattet und aufgestellt?
Ein Rundstrahler in einem Raum mit vielen parallelen Wänden ohne/mit Absorbtion stark asymmetrisch aufgestellt?
Ein stark bündelndes CD-Konzept in einem Raum mit vielen parallelen Wänden ohne/mit Absorbtion stark asymmetrisch aufgestellt?
Gruß, Christoph
Zum besseren Verständnis: Wie würden extreme Beispiele aussehen?
Ein Rundstrahler in einem Raum voller Diffussoren ohne/mit Absorbtion symmetrisch ausgestattet und aufgestellt?
Nur wegen der Genauigkeit: Es geht immer um zwei Lautsprecher. :)
Oberhalb der Schröder-Frequenz verläuft L-R weitgehend parallel zu L+R. Annäherung nur zu den höchsten Frequenzen. Ansonsten großer Abstand der Kurven bei minimalem Abstand des Mikros zu den Lautsprechern (Mikro im Nahfeld). Kleiner Abstand der Kurven bei maximaler Entfernung zu den Lautsprechern (Mikro im Diffusfeld).
Unterhalb der Schröder-Frequenz gehen die Kurven im Prinzip immer weiter auseinander. Raummoden können aber zu großen Störungen/Unterschieden in engen Frequenzbereichen führen. Was in L+R maximal angeregt wird, muss in L-R nicht auch maximal angeregt werden.
Mehr oder weniger Absorbtion wirkt sich wahrscheinlich vor allem auf den Verlauf der Kurve aus, nicht so sehr auf den Abstand.
Ein stark bündelndes CD-Konzept in einem Raum voller Diffussoren ohne/mit Absorbtion symmetrisch ausgestattet und aufgestellt?Von vornherein ein größerer Abstand zwischen L+R und L-R. Ansonsten wie oben.
Ein Rundstrahler in einem Raum mit vielen parallelen Wänden ohne/mit Absorbtion stark asymmetrisch aufgestellt?Jede Asymmetrie (ob in Lautsprecheraufstellung, Messposition, Lautsprecherfrequenzgänge L/R, Absorberplatzierung oder Wandanordnung) verringert den Abstand zwischen beiden Kurven an den passenden Frequenzen, weil L-R bei unterschiedlichen Lautstärken oder Phasenverschiebungen nicht mehr optimal reduziert wird. L bzw. R bezeichnet ja nicht nur den Direktschall, sondern auch alle Bestandteile der indirekten (reflektierten/diffusierten/absorbierten) Abstrahlung jedes Lautsprechers.
Ein stark bündelndes CD-Konzept in einem Raum mit vielen parallelen Wänden ohne/mit Absorbtion stark asymmetrisch aufgestellt?Das gleiche wie oben, nur ausgehend von einem grundsätzlich höheren Abstand zwischen L+R und L-R.
Exkurs:
Man halte sich vor Augen, dass die Summe zweier gleichlauter kohärenter Schallquellen (L+R) nur 6 dB über dem Level der einzelnen Schallquelle liegen kann. Die Summe zweier nicht kohärenter Schallquellen liegt in jedem Fall bei +3 dB, egal ob L+R oder L-R (wegen Nichtkohärenz). Nur wenn das gesamte Schallfeld völlig kohärent bleibt, kann im Idealfall L-R zu 0 werden - und damit der Abstand beider Kurven unendlich. Der Abstand beider Kurven ist damit ein unmittelbares Mass für die Kohärenz dessen, was das Mikro von beiden Schallquellen misst. Wenn alle Reflexionen, Diffusionen und Absorbtionen sich exakt gleich auf L und R auswirken, bleibt die Kohärenz erhalten - und damit möglichst viel Stereo gesichert.
Das heisst aber nicht, dass diese Kurven allein für die Beurteilung der Stereo-Situation ausreichen. Wie stark und früh erste Reflexionen eintreffen, sieht man aus ihnen z.B. genau so wenig wie den Anteil von contralateralem Schall.
Kripston
16.10.2011, 19:55
Hallo,
die Idee dieser Messung ist sicher pfiffig, dennoch habe ich damit ein Problem:
Wenn ich im Raum das statische Schallfeld im eingeschwungenen Zustand messe, geht natürlich in der Messung völlig unter, daß das Gehör die Schallanteile, je nachdem, wann sie am Ohr ankommen völlig anders bewertet.
Weiterhin sind ja übliche Lautsprecher selten als wirklich kohärente Schallquellen anzusehen, da gibt es üblicherweise schon Abweichungen im Schalldruck- und Phasenverlauf, so daß nicht über den gesamten Frequenzbereich eine Auslöschung im Sweetspot entstehen kann.
Das könnte man ja vor einer derartigen Messung mit reflexionsfreien Messungen des Lautsprecherpaares einmal in Phase und dann verpolt überprüfen.
Habe ich dabei keinen genügenden Gleichlauf der Boxen, kann man sich das vorgestellte Messverfahren eigentlich schenken.
Kommt man nicht mit einem anderen Messverfahren da einfacher zum Ziel ?
Man macht z.B. mit Arta mit beiden Boxen in Phase nur eine Messung und fenstert die Impulsantwort anschließend unterschiedlich ?
1. Fensterung wie gehabt linker Marker vor die Impulsantwort, rechten Marker so weit rechts wie möglich.
2. Fensterung linken Marker direkt vor die erste Reflexion rechts von der Impulsantwort, der 2. Marker bleibt da stehen, wo er bei Messung 1 war.
Damit schneide ich doch bei der 2. Messung den reflexionsfreien Direktschall heraus und habe noch mein Diffusfeld übrig.
Natürlich sagt die 1. Fensterung nichts über den Bassbereich aus, aber auch bei dem vorgestellten Messverfahren ist die Aussagekraft im Bassbereich ja begrenzt.
Vielleicht verstehe ich das Ganze nur nicht richtig.....
Gruß
Peter Krips
Peter,
Du verstehst im Prinzip schon alles ganz richtig, vor allem auch die Limitationen und Alternativen. Das Ganze ist noch keine ausgereifte Methode, sondern soll eigentlich ein Feldversuch sein, wie viel sinnvolles bei einer solchen Messung gefunden werden kann. Es wird auf keinen Fall eine Komplettdiagnose liefern. Vielleicht taugt es aber als eine Art Erstcheck?
Ein großer Vorteil ist gerade die Primitivität. Die Messung funktioniert z.B. mit Arta oder HolmImpuls genau so gut wie mit TrueRTA oder REW - also Programmen ohne Fensterung.
Wenn ich im Raum das statische Schallfeld im eingeschwungenen Zustand messe, geht natürlich in der Messung völlig unter, daß das Gehör die Schallanteile, je nachdem, wann sie am Ohr ankommen völlig anders bewertet.Ja, das ist so. Deshalb liefert diese Messung auch keine vollständige Beurteilung, sondern nur Anhaltspunkte.
Weiterhin sind ja übliche Lautsprecher selten als wirklich kohärente Schallquellen anzusehen, da gibt es üblicherweise schon Abweichungen im Schalldruck- und Phasenverlauf, so daß nicht über den gesamten Frequenzbereich eine Auslöschung im Sweetspot entstehen kann.Frequenzgänge sollten auf <3dB übereinstimmen. 3 dB Abweichung entsprechen bereits 25% Verschiebung der Hörereignisrichtung. Wenn sich diese dB-Abweichung in den Messungen irgendwie wiederfinden würde, wäre das wenigstens ein Alarmsignal.
Natürlich sind die von Dir vorgeschlagenen Einzelmessungen alle sinnvoll und im Einzelnen auch aussagefähiger - aber sie müssen auch verstanden werden.
Gruß Rudolf
Vielleicht braucht es zuerst einmal ein paar Leute, die kontrolliert Fehler in ihre ansonsten funktionierende Stereo-Situation einbauen und schauen, ob und wie sich diese in einer L+R/L-R Messung niederschlagen.
Vielleicht braucht es zuerst einmal ein paar Leute, die kontrolliert Fehler in ihre ansonsten funktionierende Stereo-Situation einbauen und schauen, ob und wie sich diese in einer L+R/L-R Messung niederschlagen.
Gesagt - getan.
Zuerst versuchen wir, das Mikrofon so exakt wie möglich mit gleichem Abstand zu beiden Lautsprechern auszurichten. 2 cm Differenz zwischen beiden Abständen sind bereits zu viel:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5903
2 cm entsprechen einer halben Wellenlänge bei 8,6 kHz. Dort wird dann L-R zu L+R.
Bei < 1cm Unterschied ist es ausreichend genau bis in die höchsten Töne:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5904
Auf dieser Grundlage baue ich (nur) auf dem linken Kanal einen Fehler ein. Ein -6dB Bandpass bei 1,9 kHz wird abgeschaltet:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5905
Man vergleiche mit dem vorhergehenden Diagramm. Der Unterschied ist in L+R viel weniger erkennbar als in L-R. Beide Kurven liegen im "Störbereich" enger zusammen als vorher.
Nach dem "Lautsprecherfehler" jetzt ein "Raumfehler". Ich dämpfe links die Bodenreflexion durch ein paar Kissen am Spiegelpunkt auf dem Boden:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5906
Auch hier wird es im Bereich der "Störung" enger.
Zum Schluss packe ich alle drei Störungen (falscher Abstand, kein EQ, falsche Bodenreflexion) jeweils in L-R und L+R zusammen:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5908 http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=436&pictureid=5907
Man sieht, wie sich die Störungen in L-R viel deutlicher ausprägen als in L+R. Allerdings gelingt es nur wenig, die einzelne Störung nach Art, Lage und Größe einzuteilen. Ein verringerter Abstand zwischen L+R und L-R weist zwar insgesamt auf Mängel in der Stereo-Symmetrie hin - diese können aber nicht identifiziert werden.
Moin,
ist zwar schon ne Weile her...
Wer hat Lust, seinen Raum hier auch vorzustellen? ...aber da ich den Thread spannend finde, habe ich im Rahmen der abschliessenden Messungen zur LB2 einfach mal die LB2 im Stereo-Dreieck gemessen.
Abstand der beiden Lautsprecher war 110 cm, Abstand Mikro von den Lautsprechern ca 130 cm (von der 'Grundlinie' zwischen den Lautsprechern ca 120 cm), also fast ein Dreieck.
Der Abstand des Mikros zu den beiden Hochtönern habe ich einfach mit Hilfe einer Schnur möglichst gleich eingestellt.
Die Impuls Response L-R (eine bereits invertiert) sieht so aus:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=957&pictureid=16735
Der Vergleich von L+R vs L-R:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=957&pictureid=16736
Das ist natürlich nicht die aktuelle Hörsituation in meinem Hörraum. Aber ich wollte die Messung mal ausprobieren und werde die L+R vs L-R-Messung bei Gelegenheit für die tatsächliche Hörsituation der LB3 durchführen. Da ich für die LB3 schon eine Reihe Messungen im Hörraum gemacht habe, kann die L-R-Messung dann im Kontext dieser Messungen diskutiert werden kann...
Gruß,
Christoph
Hallo Christoph,
vielen Dank für die Reaktivierung dieses Themas!
Hallo Rudolf,
das ist ja extrem spannend und sehr gut praktisch anwendbar!
Danke für die ausführliche Darstellung uns die vielen Erklärungen des Verfahrens und der Interpretation! Das ruft nach Nachmachen!
Was mir noch helfen würde: Welche Maßnahmen sind je nach Messergebnissen zu ergreifen?
Hallo Christoph,
das sieht ja extrem gut aus! Im Hochton hast Du die Symmetrie im Stereodreieck offensichtlich sehr genau getroffen. Ich hätte nicht gedacht, dass man dort >10 dB Differenz erhalten kann. Vielleicht liegt es auch an der hohen Richtwirkung durch MTM und WG. Interessant finde ich auch, dass die L-Form des Raums des Raums bei diesem kleinen Stereo-Dreieck praktisch keine Wirkung zeigt.
Ich bin gespannt, wie das gleiche bei größerem Hörabstand aussieht.
Alexander
08.03.2014, 09:27
Freue mich auch sehr über die Reaktivierung dieses Themas. War mir bisher entgangen, und finde das sehr interesant!
Christops Messung ist mE aber doch sehr dem geringen Messabstand zu verdanken ... Ich vermute mal, wir werden da noch mehr von Ihm sehen ;)
lg
Alexander
Moin zusammen,
etwas in Eile,,,,
Christops Messung ist mE aber doch sehr dem geringen Messabstand zu verdanken ...
Ich bin gespannt, wie das gleiche bei größerem Hörabstand aussieht. Ja, absolute Zustimmung. Die Messung war als Teil der Messungen, die ich gerade ohnehin für die LB2 durchführen wollte, sicher ideal und untypisch.
Die beiden Lautsprecher standen ein gutes Stück von der Raum-Rückwand entfernt, der Raum ist groß, hohe, schräge Decke und der Messabstand vergleichsweise gering.
Vielleicht liegt es auch an der hohen Richtwirkung durch MTM und WG.Das erscheint mir für den HT-Bereich durchaus als schlüssig. Die KE25 bündelt im Waveguide ganz gut. Hier (http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showpost.php?p=112405&postcount=132) die Messung der horizontalen Abstrahlung.
Im Hochton hast Du die Symmetrie im Stereodreieck offensichtlich sehr genau getroffen.Da fand' ich das Verfahren, einfach eine Schnur zu benutzen und damit den Abstand zu den HTs genau gleich einzurichten sehr einfach und hilfreich.
Ich vermute mal, wir werden da noch mehr von Ihm sehen ;) :) Ja, ich bleibe dran und mache auch realistische Messungen. Explizit vielen Dank auch von mir an Rudolf, daß er das Thema hier in's Forum gebracht hat.
Natürlich würde ich mich sehr freuen, wenn's der ein oder andere auch zum Anlaß nimmt eigene Messungen hier rein zu stellen.
Grüße,
Christoph
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